遙感技術在林業領域的應用
以林業資源調查為例,相關專家介紹,在運用遙感技術之前,開展林業資源調查工作時多是依賴航空圖片、地形圖等來分析,深入到戶外制作調查圖,借助對場地的勾繪等獲知林區環境情況。這種方法持續時間長,且需要投入非常多的人力資源,所需資金數量龐大,最重要的是精確性不高,無法滿足工作需要。
遙感技術是從地面到空間各種對地球、天體觀測的綜合性技術系統的總稱。由遙感平臺、遙感儀器以及信息接受、處理與分析應用等分系統組成。我國林業遙感技術研究從1951年開始,走過3個重要階段:以航空遙感像片為主的目視解譯應用階段;衛星遙感開拓創新階段;定量遙感發展與綜合應用服務平臺形成階段。
以中國科學院院士徐冠華等為代表的第一批林業遙感研究團隊在20世紀80年代,開啟了衛星遙感林業信息智能提取的先河。2000年起,以中國林科院資源所研究員李增元等為代表的林業遙感技術研究專家帶領團隊,扎實推進遙感技術林業應用體系建設。
衛星“守護”森林
為滿足我國森林資源調查、濕地監測、荒漠化監測、林業生態工程監測和森林災害監測等林業調查和監測業務發展,對高空間、高光譜和高時間分辨率遙感海量數據處理、產品生產和系統服務的重大應用需求,自2011年開始,李增元帶領團隊承擔了《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》中部署的16個國家重大科技專項之一的“高分辨率對地觀測系統”項目研究。
項目攻克了高分辨率遙感林業調查和監測應用的8項關鍵技術,首次建立了基于高性能計算和云架構的高分林業應用服務平臺,制定了高分專項標準規范9項,填補了我國高分辨率遙感林業應用的空白,形成了符合我國林情的高分辨率遙感林業調查、監測與評價技術體系,引領了我國林業遙感技術的高質量發展。項目實施期間,共向50多家林業調查規劃設計單位和林業管理部門分發高分數據和產品12萬多件,顯著提升了林業調查和監測中自主高分辨率遙感數據替代國外數據率,促進了自主高分遙感數據在林業資源調查監測、監督管理和資產評估中的廣泛應用,支撐形成了森林資源監測頻率由3-5年1次提高到1年1次的能力,監測精度普遍提高5%~10%。該平臺在實現高分一號、高分二號、高分三號和高分四號等衛星數據生成的共性產品的基礎上,研制了21種林業專題產品生產線。在提升林業調查科技含量和技術水平的同時,產生了巨大的經濟和社會效益,該項目榮獲2018年度國家科學技術進步獎二等獎。
在社會需求日益增長的情況下,以遙感為代表的森林管理技術能有效加強人類對森林碳、水、營養循環等自然科學過程的管理,拓展傳統林業資源管理的區域和時效,節省成本。為生態環境保護和建設、林業資源利用、防災減災、應對全球變化等領域提供新的技術手段。